目前手機普遍采用白光LED作為(wei) 顯示屏幕的背光元件,相應的白光LED驅動器成為(wei) 一顆在手機設計中不可或缺的IC。白光LED驅動器采用開關(guan) 電源拓撲結構,如電感式升壓轉換器。轉換器在高速開關(guan) 的同時,由於(yu) 使用電感產(chan) 生EMI幹擾,會(hui) 給手機其他功能模塊的設計帶來困難。隨著LCD屏幕的增大,驅動器所需的輸出能力也相應增加,EMI幹擾也會(hui) 變得嚴(yan) 重。因此設計白光LED驅動器時對EMI的考慮必需認真對待。
德州儀(yi) 器推出的TPS61161升壓轉換器除了提供10顆LED的驅動能力外,在EMI問題上也有相應的設計考慮,其典型應用如圖1所示。在TPS61161開關(guan) 設計上采取兩(liang) 次開關(guan) 過程,有效降低了EMI的輻射強度,從(cong) 而避免驅動器對手機其他模塊的影響。如圖2黑色曲線所示,當TPS61161打開內(nei) 部MOSFET 開關(guan) 管時,MOSFET的漏源電壓Vds在很短的時間內(nei) 從(cong) 高壓變成接近於(yu) 零的低壓,即很大的電壓變化率dv/dt;並且在開關(guan) 開啟的初期,由於(yu) MOSFET的特性,流過MOSFET開關(guan) 管的電流變化率也很大,即di/dt。考慮到dv/dt和di/dt對於(yu) EMI產(chan) 生的作用,在MOSFET開啟初期,采用減慢開關(guan) 電壓變化率dv/dt來減少EMI強度,如圖2紅色曲線所示。
傳(chuan) 統的開關(guan) 技術和二次開關(guan) 技術在實際EMI測試結果證明,TPS61161的二次開關(guan) 技術減低了EMI輻射能量。在EMI測試試驗中,TPS61161通過電池電壓3.7V驅動10顆串聯LED。圖3a表示了EMI測試環境空間的白噪聲,圖3b表示了TPS61161采用傳(chuan) 統開關(guan) 的 EMI測試結果,圖3c表示了TPS61161采用現有二次開關(guan) 技術的EMI測試結果。試驗結果表明,二次開關(guan) 使得EMI輻射強度減少了10db。
另外,TPS61161支持線性調光技術——通過調節LED的導通電流,改變LED的發光強度。這種調光方法有效地避免了由於(yu) LED調光所引起的EMI幹擾。此類幹擾經常發生在PWM調光方式。
當然,在具體(ti) 應用TPS61161設計時好的PCB布局布線也有助於(yu) 更好的降低EMI對手機係統的幹擾。除了TPS61161,德州儀(yi) 器的TPS61160白光LED驅動器,TPS61165高亮度LED驅動器都采用了二次開關(guan) 技術。具體(ti) 可以參考德州儀(yi) 器的產(chan) 品目錄。